Sauzeau Automobiles, pièces détachées pour Rolls-Royce et Bentley

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Le servofrein mécanique, le servofrein Rolls-Royce, et les autres

(Séminaire technique du R-R.E.C. du 4 décembre 1999)

Entre 1924 et 1926, Rolls-Royce s'est tout de même décidé à équiper ses voitures Silver Ghost et Twenty de freins sur les quatre roues. Du même coup, un dispositif d'assistance s'est trouvé nécessaire. C'est un système mécanique, déjà étudié et utilisé par des constructeurs tels que Dewandre, Hispano-Suiza et Louis Renault, qui a retenu l'attention d'Henry Royce. Cette technique commençait à être assez largement employée sur les châssis de forte cylindrée, et la solution concurrente utilisant la dépression du moteur ne s'est réellement développée en Europe que quelques années plus tard, lorsque Citroën a équipé sa B14 d'une assistance Westinghouse. Pour mémoire, Delage a utilisé une solution encore différente, de l'huile sous pression générée par une pompe entraînée par la boîte de vitesses, sur son haut de gamme des années vingt, la GL.

Bien que les servofreins à dépression ou mécaniques aient servi à assister des système de freinage d'abord à tringles puis hydrauliques, l'évolution des techniques d'assistance a parfois été plus intimement liée à celle du freinage, par exemple lorsque la technique dite des freins "auto-serreurs" connut son heure de gloire. Plus tard encore, d'autres fonctions sont venues s'imbriquer, la géniale Citroën DS en est l'archétype. Elle dotera d'ailleurs nos marques anglaises fétiches du système à pompe haute pression dont quelques propriétaire de Silver Shadow ont pu savourer toute la complexité ! Le système a dépression est assurément celui qui a été utilisé le plus largement à ce jour, bien que les exigences techniques complexes de l'A.B.S. (anti-blocage de roues) fasse aussi équiper les véhicules modernes de mini-centrales hydrauliques autonomes, parfois commandées par un moteur électrique.

Rolls-Royce n'a jamais employé la dépression dans l'assistance du freinage. Probablement les légères irrégularités de fonctionnement du moteur dues à la prise de dépression venant perturber la carburation, et les petits bruits de tuyauteries induits sont-ils la cause de ce dédain.

Comment ça marche ?

Quand la pédale de freins est appuyée, un système de pans inclinés (rapidement amélioré par l'interposition de billes pour limiter le frottement) rapproche deux disques, l'un en acier, l'autre garni d'un matériau similaire aux garnitures d'embrayages et de freins.

Le premier plateau tourne en permanence lorsque la voiture se déplace, car il est relié par des pignons à l'arbre de sortie de la boîte de vitesses. Le second plateau est relié au système de freinage. Lors du freinage, il va être entraîné en rotation, dans un sens ou l'autre, selon que la voiture avance ou recule. Deux câbles ou tringles, l'un pour chaque sens de rotation, relient ce plateau au système de freinage. Le degré d'assistance procuré par le servofrein est donc proportionnel à deux facteurs : la pression exercée sur la pédale de freins, et la vitesse de la voiture, à laquelle la vitesse de rotation du servofrein est liée. On peut donc parfaitement dire que ce système mécanique est un A.B.S. primitif, puisqu'en cas de diminution de l'adhérence des roues arrière, voire de blocage, l'intensité du freinage se trouve diminuée.

Pourquoi ça ne marche plus ?

(ou : le servofrein, l'huile, et la Rolls-Royce)

En pratique, le coefficient de frottement entre les deux disques est un facteur supplémentaire, et primordial, du degré d'assistance. Il en résulte que si un élément extérieur vient à réduire ce coefficient, le servofrein manque d'efficacité. Or, l'intrus est tout proche, dans la boîte de vitesses. Surtout sur les voitures à transmission automatique, l'huile très fluide à chaud et en mouvement permanent ne demande qu'à "lubrifier" notre garniture avec les conséquences que l'on imagine. Pour la dissuader de rentrer, le constructeur a prévu divers remparts, mais on sait bien que les remparts de caoutchouc ne valent pas à terme les bons vieux remparts historiques de pierre, pardon, de métal !

Au chapitre des bonnes nouvelles, on peut signaler que la garniture ne s'use pratiquement pas en service. Ce n'est finalement qu'une satisfaction bien théorique, car en plus de craindre l'huile, le temps la durcit et l'usage en "glace" la surface. Un renouvellement est donc conseillé tous les 3 à 5 ans, ainsi que l'échange des divers joints.

Entre ces révisions, le servofrein nécessite tout de même un réglage, que l'on groupera utilement avec celui de l'ensemble du système de freinage, au moins à chaque vidange afin d'avoir une efficacité maximale et une position de pédale de frein confortable. En effet, le principal inconvénient du système de servo-freinage est son temps, ou plutôt sa distance de réponse. Lorsque l'usure normale a déréglé le dispositif, la gêne peut être particulièrement sensible en manouvre, lorsque la nécessité de passer de la marche avant à la marche arrière fait comprendre tout le sens de la formule, chère aux mécaniciens de précision sur machines outils : "rattraper les jeux". De surcroît, ce sont les seuls freins arrière qui agissent lors des très courtes manouvres, avant que l'assistance ne fonctionne. Or, c'est une commande purement mécanique, même sur une Silver Cloud III, qui les actionne à ce moment. Celle-ci faisant appel à de nombreux relais, l'usure des garnitures de freins arrière va progressivement rendre les bras de leviers constitués par les renvois d'angles moins favorables. Le bras de levier a une efficacité maximale lorsque les deux tringles sont à 90° lors du freinage, mais lorsque l'angle s'éloigne de cette valeur, le moment du couple diminue proportionnellement. (Le moment de la force est en effet le produit de son intensité par la distance de la droite suivant laquelle elle est appliquée, à ce point.)

Conséquences des fuites d'huile et mauvais réglage ont fait beaucoup de tort à la réputation du freinage des Rolls-Royce et Bentley d'avant 1965. Pourtant, en bon état, le système est particulièrement efficace pour son époque. 

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